Лабораторна робота № 4
ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО ОПОРУ
НА ПОСТІЙНОМУ СТРУМІ
Мета роботи: набути практичних навиків вимірювання електричного опору на постійному струмі за допомогою амперметра та вольтметра, цифрового омметра і тестера та оволодіти методикою опрацювання результатів експерименту.
1. ПЛАН РОБОТИ
1.1. Підготовка до вимірювального експерименту:
( Опрацювати теоретичний матеріал:
вивчити методи вимірювання електричного опору на постійному струмі:
а) пряме вимірювання опору цифровим омметром
б) опосередковане вимірювання опору за допомогою амперметра і вольтметра [2, С. 285 — 305];
вивчити принцип дії та основні метрологічні характеристики цифрового омметра [2, С. 303 — 305];
вивчити основи опрацювання результатів опосередкованих вимірювань [3, С. 458 — 468].
( Розв’язати задачу:
Виходячи із заданого орієнтовного значення електричного опору досліджуваного об’єкта Rx,ном, його номінальної потужності Рx,ном та допустимого значення похибки вимірювання (Rx,доп вибрати амперметр і вольтметр (систему, клас точності, межу вимірювання) та схему їх ввімкнення, які забезпечують вимірювання опору з похибкою (Rx,гр, що не перевищує заданого значення (Rx,доп.
1.2. Проведення вимірювального експерименту.
( Опосередковане вимірювання електричного опору методом амперметра і вольтметра: скласти електричне коло за схемою, вибраною у задачі, і виконати вимірювання струму та напруги. Вимірювання провести при двох різних значеннях струму. Результати експерименту записати в табл. 4.1.
( Пряме вимірювання електричного опору цифровим омметром: підготувати до роботи цифровий омметр, вибрати необхідну межу вимірювання відповідно до значення вимірюваного опору і здійснити вимірювання опору досліджуваного об’єкта. Показ приладу записати в табл. 4.2.
( Пряме вимірювання електричного опору цифровим тестером: підготувати до роботи цифровий тестер, вибрати необхідну межу вимірювання та виміряти електричний опір заданого об’єкта. Записати результати експерименту у табл. 4.3.
Метрологічні характеристики використаних засобів вимірювальної техніки (ЗВТ) записати в табл. 4.4.
1.3. Опрацювати результати експериментів.
1.4. Оформити і захистити звіт
2. ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
2.1. Загальні відомості про вимірювання електричного опору
Електричний опір (в подальшому опір) постійному струмові R є однією з найпоширеніших вимірюваних величин, причому, не тільки в галузі вимірювань електричних величин, а й в інших галузях вимірювань, зокрема, у вимірюваннях неелектричних величин електричними засобами (наприклад, вимірювання опорів термоперетворювачів опору та термісторів під час вимірювання температури; вимірювання опорів тензорезисторів під час вимірювання механічних напружень, сили, тиску переміщень тощо).
Методи вимірювань опорів поділяють на дві групи: прямі та опосередковані.
Прямі вимірювання опору здійснюють за допомогою аналогових (магнітоелектричних і електронних) та цифрових омметрів, а також мостів постійного струму (одинарних і подвійних), а опосередковані вимірювання — методом амперметра і вольтметра та за допомогою компенсаторів постійного струму і компараторів напруг тощо.
Вибір методу і засобів вимірювальної техніки залежить від низки факторів, таких як значення вимірюваного опору, необхідна точність вимірювання, умови проведення експерименту тощо.
Особливо уважно необхідно проводити вимірювання опору об’єктів, які мають нелінійну вольт-амперну характеристику. Під час записування результатів вимірювання необхідно вказати режим, при якому вони отримані, тобто значення струму чи напруги.
2.2. Вимірювання електричного опору методом
амперметра і вольтметра
Метод вимірювання електричного опору за допомогою амперметра та вольтметра ґрунтується на використанні закону Ома для ділянки кола, згідно з яким опір об’єкта:
(4.1)
де Uх, Iх — значення спаду напруги на об’єкті та струму, що протікає по ньому.
Струм Iх зазвичай вимірюють амперметром, а спад напруги Uх — вольтметром, що...
